大尺度散粒体系统自组织临界性机制与判据

在各国开展的沙堆实验中，自组织临界性(SOC)呈现有限尺度效应，而我们发现散粒体系统SOC与粒径的非均匀性有关。提出:SOC主要取决于系统组元之间的相互作用机制；对相互作用以颗粒接触体现的散粒体，SOC取决于系统组构特征。课题核心就是用有控制的实验验证"具有一定组构特征的大尺度系统也能呈现SOC"。研究内容为：利用溜砂坡现场观测和土工离心模型，开展与土木工程领域原形尺度或应力相似的大型沙堆实验；利用托卡马克等离子体实验开展组元之间相互作用强度对SOC影响的专题研究, 配合计算机模拟探索系统组构特征影响SOC的机制；通过对散粒体基本工程性质的土工材料测试，建立可用材料物理力学特性参数表征的SOC的判据。从而确定SOC理论在工程领域的适用范围和呈现SOC的散粒体工程性质,在新的认识指导下为散粒体失稳、输移等问题创建更为合理的理论模型；并使我国在散粒体颗粒特性对SOC影响问题上占领前沿地位。